[发明专利]用于检测冷阱净化性能的方法及系统

说明书

本发明公开了一种用于检测冷阱净化性能的方法及系统，所述方法包括：在纯净液态钠中引入杂质；检测液态钠中杂质的含量是否达到第一预设值；当达到所述第一预设值时，利用冷阱对液态钠进行净化，并实时检测流入冷阱的液态钠中杂质的第一含量和从冷阱流出的液态钠中杂质的第二含量；以及基于所述第一含量和所述第二含量，评估冷阱的净化性能。

技术领域

本发明的实施例涉及核工程技术领域，特别涉及一种用于检测冷阱净化性能的方法及系统。

背景技术

在钠冷快堆中，采用液态钠作为冷却剂对堆芯进行换热。液态钠中存在的金属杂质和非金属杂质对传热性能、材料性能、核性能等有害，甚至会影响到反应堆的安全运行。例如，杂质氧会加速钠对组件包壳和结构材料的腐蚀，导致其机械性能发生改变；并且，杂质氧的化合物和杂质钙的化合物在钠中沉淀，会导致流道堵塞，影响燃料组件和热交换器的传热性能；此外，杂质钾在辐照条件下会发生中子活化反应，产生放射性同位素⁴¹Ar，增加钠的覆盖气体的放射性。

因此，有必要对入堆核级钠、一回路钠和二回路钠中杂质的质量进行监控。为满足对液态钠的纯度要求，通常在反应堆或钠回路上采用冷阱对液态钠中的杂质进行净化。冷阱的净化性能指标包括净化速率、捕集能力和杂质容量，不同结构型式的冷阱具有不同的净化性能指标，这些指标是钠冷快堆一、二回路钠净化系统设置冷阱数量的依据。

因此，有必要对冷阱的净化性能进行检测，以便针对不同应用情况选择不同型式和不同数量的冷阱。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种用于检测冷阱净化性能的方法及系统，以解决上述技术问题中的至少一个方面。

根据本发明的一个方面，提出一种用于检测冷阱净化性能的方法，包括：在纯净液态钠中引入杂质；检测液态钠中杂质的含量是否达到第一预设值；当达到所述第一预设值时，利用冷阱对液态钠进行净化，并实时检测流入冷阱的液态钠中杂质的第一含量和从冷阱流出的液态钠中杂质的第二含量；以及基于所述第一含量和所述第二含量，评估冷阱的净化性能。

根据一些实施方式，所述在纯净液态钠中引入杂质包括：在纯净液态钠中加入预设量的固体过氧化钠。

根据一些实施方式，所述检测液态钠中杂质的含量是否达到第一预设值包括：使得液态钠沿第一回路流动，利用第一测量单元检测所述第一回路中的液态钠中杂质的含量是否达到第一预设值。

根据一些实施方式，所述实时检测所述第一含量和所述第二含量包括：使得液态钠沿第二回路流动，利用所述第一测量单元检测所述第二回路中的液态钠中杂质的所述第一含量，以及利用第二测量单元检测所述第二回路中的液态钠中杂质的所述第二含量。

根据一些实施方式，通过打开或关闭切换阀门来对所述第一回路和所述第二回路进行切换。

根据一些实施方式，基于所述第二含量达到第二预设值，完成一个周期的检测。

根据一些实施方式，所述方法还包括：对冷阱净化性能进行多个周期的持续检测。

根据一些实施方式，还包括：基于所述第一含量和所述第二含量，计算所述冷阱收集到的杂质量，并基于所述杂质量评估所述冷阱的捕集能力。

根据一些实施方式，还包括：对流入所述冷阱的液态钠进行换热处理，使其达到第一预设温度；以及对从所述冷阱流出的液态钠进行换热处理，使其达到第二预设温度。